a/ Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu quá trình biến tính tre khi sấy dùng trong đồ mộc
b/ Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Công ty TNHH Công nghệ Thiên Hưng
c/ Họ và tên chủ nhiệm nhiệm vụ: TS. Phan Ngọc Nam và cá nhân tham gia chính:
1. ThS. Nguyễn Thị Ánh Nguyệt
2. ThS. Vũ Long
3. ThS. Nguyễn Thế Cường
4. KS. Trần Thanh Phú
d, Mục tiêu nghiên cứu:
Xây dựng quy trình công nghệ sấy tre nguyên lóng ở nhiệt độ cao (<1000C) nhằm rút ngắn thời gian sấy và nâng cao chất lượng tre sấy cho ba loại tre gồm tre tầm vông, tre gai và lồ ô phục vụ cho sản xuất đồ mộc
đ/ Kết quả thực hiện tóm tắt:
I. Đặt vấn đề
Ngành công nghiệp chế biến tre của nước ta còn non trẻ, các mặt hàng thủ công, mỹ nghệ từ tre rất phong phú về chủng loại. Các sản phẩm này được sản xuất và tiêu thụ với số lượng lớn phục vụ nhu cầu sử dụng trong nước và xuất khẩu. Tuy nhiên, các sản phẩm tre nứa lại có nhược điểm là khối lượng thể tích thấp, dễ hút nhã ẩm dẫn đến không ổn định kích thước, nứt nẻ, dễ bị sinh vật phá hoại. Để khắc phục nhược điểm này, cần tiến hành các giải pháp xử lý nguyên liệu như tẩm sấy hay sấy ở nhiệt độ cao.
Tre tầm vong, tre gai và tre lồ ô được trồng phổ biến trên cả nước, đặc biệt phân bố chủ yếu ở miền Đông Nam bộ. Do vậy, nghiên cứu giải quyết vấn đề công nghệ sấy nhiệt độ cao cho ba loại tre trên thích hợp với điều kiện sản xuất ở địa phương, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm; là một công đoạn quan trọng trong dây chuyền công nghệ sản xuất hàng mộc thủ công mỹ nghệ.
II. Nội dung thực hiện
Qua những nội dung nghiên cứu, dự án đạt được kết quả như sau:
Tre tầm vong, tre gai và tre lồ ô là những loài tre thông dụng và được trồng rộng rãi. Tre gai có màu xanh thẩm hơn nhưng kém bóng hơn lồ ô. Tre tầm vong gần như đặc ruột. Thân lồ ô thường thẳng và ruột rỗng hơn tre gai. Các lóng của lồ ô thẳng và dài hơn tre gai và tầm vong. Khả năng thoát dẫn ẩm theo chiều dọc thớ tre là lớn nhất, tiếp theo là từ hai bên thành tre và ruột tre, kém nhất là qua biểu bì tre. Nguyên liệu cần được gia công theo kích thước phù hợp với yêu cầu sử dụng để đảm bảo độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy được đồng đều.
Khối lượng thể tích cơ bản của tre tầm vong 0,57g/cm3, tre gai 0,64 g/cm3 và tre lồ ô 0,68 g/cm3. Độ ẩm bão hòa của tre tầm vong 23,2%, tre gai 24,2% và lồ ô là 25,6%. Ngưỡng nhiệt độ hình thành móp méo đối với cả ba loại tre nghiên cứu là 1400C. Độ ẩm tre sau khi sấy nhiệt độ cao yêu cầu đạt khoảng 12%.
Kết quả nghiên cứu của các giải pháp xử lý hóa chất trước khi sấy nhiệt độ cao như: Ngâm tre với thuốc bảo quản XM5 có thành phần: CuSO4 (50%), Na2CrO7 (50%) kéo dài thời gian sấy tuy nhiên giảm tỷ lệ khuyết tật của tre sau khi sấy và màu sắc của tre ít thay đổi.
Kết quả nghiên cứu sấy nhiệt độ cao thích hợp cho tre tầm vong có độ ẩm ban đầu là 60 - 65%, nhiệt độ sấy là 1200C và thời gian là 35,9 giờ, tỷ lệ khuyết tật 5%. Đối với tre gai có độ ẩm ban đầu là 65-70%, nhiệt độ sấy 1100C, thời gian sấy là 54,7 giờ, tỷ lệ khuyết tật tương ứng là 5%. Khi sấy nhiệt độ cao tre lồ ô có độ ẩm ban đầu là 60-70% nhiệt độ sấy 1050C và thời gian sấy là 51,2 giờ, tỷ lệ khuyết tật là 5%.
Kết quả sấy nhiệt độ cao thực nghiệm quy mô công nghiệp cho thấy nhiệt độ sấy thích hợp của tre tầm vong 1200C; tre gai 1100C; tre lồ ô 1050C. Tre tầm vong có độ ẩm ban đầu là 60-65% thời gian sấy là 42 giờ, tỷ lệ khuyết tật là 6,1%. Đối với tre gai có độ ẩm ban đầu là 65-70% thời gian sấy là 58 giờ, tỷ lệ khuyết tật tương ứng là 7,8%. Khi sấy nhiệt độ cao tre lồ ô có độ ẩm ban đầu là 60-70% thời gian sấy là 54 giờ, tỷ lệ khuyết tật là 6,7%. Khuyết tật của ba loại tre sau sấy nhiệt độ cao chủ yếu là nứt tét và móp méo.
Quy trình sấy nhiệt độ cao cho ba loại tre nghiên cứu bao gồm tuần tự các giai đoạn: Giai đoạn làm nóng tre (giai đoạn xử lý ban đầu) => giai đoạn sấy ròng với nhiệt độ cao (>1000C) => giai đoạn xử lý cuối (ổn định và giải tỏa ứng suất).
Việc nghiên cứu xây dựng quy trình sấy nhiệt độ cao tre tầm vong, tre gai, tre lồ ô hợp lý đã rút ngắn đáng kể thời gian sấy, giảm tỷ lệ khuyết tật, nâng cao tỷ lệ lợi dụng tre trong công nghệ chế biến, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Giảm áp lực khai thác rừng, góp phần ngăn chặn nguy cơ suy thoái môi trường. Có thể nói, xây dựng quy trình sấy nhiệt độ cao tre tầm vong, tre gai, tre lồ ô hợp lý là cơ hội tốt để thúc đẩy phát triển ngành thủ công mỹ nghệ nước ta.
III. Kết luận
Kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ lý, hóa của ba loại tre tầm vong, tre gai và lồ ô là cơ sở để giải thích bản chất các hiện tượng sản sinh trong quá trình gia công chế biến và sử dụng tre. Xây dựng các chế độ sấy ở nhiệt độ cao thích hợp để cải thiện tính chất nguyên liệu. Cung cấp số liệu cần thiết cho việc tính toán thiết kế hợp lý, giải quyết mâu thuẫn giữa việc bảo đảm an toàn và tiết kiệm nguyên vật liệu.
Với kết quả nghiên cứu này, có thể mở rộng quy trình sấy nhiệt độ cao cho các loài tre phổ biến có trữ lượng lớn và giá trị kinh tế cao của vùng Đông Nam bộ đang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất đồ mộc như tre mạnh tông, tre xiêm và tre tàu...
e/ Thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc:
- Thời gian bắt đầu: 10/2010
- Thời gian kết thúc: 6/2012
g/ Kinh phí thực hiện: 1.699.000.000 đồng
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu nhiệm vụ tại Trung tâm Thông tin và Thống kê khoa học và công nghệ./.